无缝道岔温度力及变形的有限元分析

罗信伟1雷晓燕2冯青松2刘庆杰2

1．广州市地下铁道设计研究院，广州 510010

2．华东交通大学，土木建筑学院，南昌 330013

摘 要：本文建立了无缝道岔有限元分析模型。该模型考虑了各种阻力的非线性特性，以12#固定辙叉式无缝道岔为例，经过编程计算，得到了在不同轨温时，道岔上各钢轨的位移和纵向力；并讨论了扣件阻力、间隔铁阻力和道床阻力对钢轨位移的影响，计算发现三者对无缝道岔稳定性影响较大，并且均应取较大值对钢轨稳定性更为有利。通过与相关文献的对比，证实了本文结果的正确性。

关键词：无缝道岔；稳定性；固定辙叉；有限元法

中图分类号：U213.9+12 文献标识码：A 文章编号：1672-4747(2007)01-0101-08

Analyzing the Stability

of Continuously Welded Turnout

with Finite Element Method

LUO Xin-wei1 LEI Xiao-yan2 FENG Qing-song2 LIU Qing-jie2

1．Guangzhou Metro Design and Research Institute，

Guangzhou 510010，China

2．School of Civil Engineering and Architecture，

East China Jiaotong University，Nanchang 330013，China

Abstract：In this paper, a model for the continuously welded turnout was developed by means of the finite element method. The non-liner charecteristic of every resistance is taken into account in the model. Then, a No.12 continuously welded turnout is taken as a calculation example on computer. The displacements and longitudinal forces of each rail at diferent temperatures are obtained. And the influences of fastener resistance, spacer

收稿日期：2006-04-17.

作者简介：罗信伟（1977-），男，汉，福建永泰人，硕士，广州市地下铁道设计研究院。

交通运输工程与信息学报 2007年第1期

无缝道岔温度力及变形的有限元分析罗信伟等

交通运输工程与信息学报 2007年 第1期

０-0.5-1

-1.5-2

-2.5-3

-60 -40 -20 0 20 40 60 80

位置/m

12号道岔升温幅度 t = 25

位移/m m

无缝道岔温度力及变形的有限元分析 罗信伟 等

图6 ∆t c = 30℃，各钢轨的纵向位移

Fig.6 ∆t c = 30℃, longitudinal displacements of

each rail

×105 12号道岔升温幅度 t = 25 6543210

-60 -40 -20 0 20 40 60 80

位置

/m 温度力/N

×105 12号道岔升温幅度 t = 30

76543210

-60 -40 -20 0 20 40 60 80位置/m

温度力/N

０-0.5-1-1.5-2

-2.5-3

-60 -40 -20 0 20 40 60 80

位置/m

12号道岔升温幅度 t = 30

位移/m m

-0.5

-1.5

-2.5

-3.5

-4.5

无缝道岔温度力及变形的有限元分析 罗信伟 等

图11 基本轨及导轨纵向力

[1]

Fig.11 Longitudinal forces of stock rail

and guide rail

（2）文献[2]中对12号固定辙叉单开道岔的分析 距 离/m

距 离/m

基本轨纵向力/k N

导

轨纵向力/k N